CN1060903A - 浮子式凝汽阀 - Google Patents

Abstract

浮子式冷凝阀有一个有进口孔，出口孔和内部形 成的阀腔的阀壳，有阀座固定在腔的下部，有阀孔阀 腔接通出口孔，一个浮球以游离状态布置在阀腔内， 随腔内液高升降，将阀孔直接开闭，有装置将冷却液 扩散，向下通过，该装置设在流体进口处，将进口孔与 阀腔接通。

Description

本发明涉及通过在阀腔内的自由状态的浮球直接将阀子开闭，藉以仅将冷凝液从蒸汽及冷凝液的混合物中自动排出的浮子式凝汽阀，其基本构思为利用蒸汽与冷凝液之间的比重的差异。

例如，在日本专利申请公开第55-135292号中揭示的一种浮子式凝汽阀，提出了一种球形浮子，其本身因浮力上升，而在阀腔中的自由状态下下降，有阀体的功能。这类型的凝汽阀设有单个的运转部分，与传统有分离的一个浮子，一个杠杆和一个阀体的传统的凝汽阀比较，则结构极为简单，从而很少发生故障。并且，由于浮球阀的全部表面放在自由状态中，形成密封表面，故容易取得相对于阀座的更新阀表面。

传统浮子式凝汽阀的结构如图7所示。阀壳通过在主体90上加盖件93构成，主体有进口孔91和出口孔92。阀腔94在其内部形成。一个浮球95以自由状态容放在阀腔94内中。一个阀座件96安装在阀腔94底部，用堵头97固定。在阀座件96上形成阀孔98，和阀腔94相通。阀孔98通过出口通道99与出口孔92相通。冷凝液从进口孔91进入，停留在阀腔94内。浮球阀95根据其中的液面高度的浮力而升降，从而将阀孔98开闭。阀孔98开放使阀腔94中的冷凝液可排出，通过出口通道99流到出口孔92。

图8为基本沿图7中线A-A的切剖面，表示冷凝液从进口孔91流入阀腔94的状态。从图中可了解，冷凝液进口的剖面形状，示一个进口部，一个将进口孔与阀腔连接的部分，一般设计为圆形，因需与管子装置连接。因此冷凝液在这部分中流过时，冷凝液流在进口孔中部附近的地方汇集，如图示，然后变为细水流向下流至阀腔。

在上述的浮子式凝汽阀中，浮球阀以自由状态安排在阀腔中，从而即产生浮球阀可能发生震动的缺点。因此，如上所述，当冷凝液在凝聚状态下向下流时，安排在冷凝液流下落的终点的浮球阀，由于冷凝液流的作用，有很大的震动。于是浮球阀与阀孔之间的接触遭破坏，因而阀腔中流体发生泄漏，尤其是蒸汽泄漏。

当冷凝液在图7中箭头X所示状态下，从进口孔91流入阀腔94时，冷凝液施力将浮球阀95压在阀孔98上，防止浮球阀95开启。于是发生冷凝液排出流速降低的问题。

相反，当冷凝液集中地落到阀孔侧时，使阀孔附近的流体出现湍流状态。因此，出现是蒸汽可能混入流体，通过阀孔流出出口孔的问题。

此外，当冷凝液在凝聚状态下落时，甚至与浮球阀的中线稍有偏侧，即偏离阀孔轴线时，冷凝液流将浮球阀驱使推向一侧。因此，使浮球阀偏离阀孔，导致流体泄漏，尤其使蒸汽漏出。

因此本发明的技术目的在于使浮球极少受浮子式凝汽阀中流动冷凝液的影响。

本发明的一个目的是减弱降落在阀腔中的冷凝液施加在浮球阀上的冲撞力，藉以抑制浮球的振动，从而提高浮球与阀座（阀孔）之间的密封性能，并防止蒸汽泄漏。

本发明的另一目的，是限制阀孔附近流体的湍流状态，从而可防止蒸汽混入流体的出口流。

为达此目的，本发明的主题在于浮子式凝汽阀包括一阀壳，阀壳上有一个进口孔和一个出口孔，并在其内部形成有阀腔，一个阀座固定在阀腔的下部，有一个阀孔穿透该阀座，使阀腔与出口孔接通，将一个浮球以自由状态安排，按照阀腔里面的水平面高度，在阀腔的各位置上升降，直接将阀孔开闭，有装置将冷凝液流分散并下降，该装置设放在冷凝液的进口上，将进口孔与阀腔连接。

在本发明中，从进口孔进入阀腔的冷凝液，用扩散装置将其分散并降落。因此将冷凝液加在浮球上的冲击力分散，从而使浮球的震动得以控制。

本发明的其他特点及优点，从下文的叙述结合附图，便可清楚了解，附图如下：

图1为浮子式凝汽阀的端视图，表示本发明的一个实施方案;

图2为沿图1线B-B及基本沿图1线C-C剖视的综合视图;

图3为浮子式凝汽阀的端视图，表示本发明的另一方案;

图4为基本沿图3线D-D的剖视图;

图5为表示图4中水堰的另一形式的剖视图;

图6为沿图3线E-E的端视图;

图7为常见浮子式凝汽阀的端视图;

图8为沿图7线A-A的剖视图。

现对发明参照附图中理想实施方安详细叙述。

如图1所示，用螺栓15，通过垫片13，将盖14固定在其上部位置有进口孔11与出口孔12的主体10上，形成阀壳。一个阀腔16在阀壳内部形成。一个流体进口19位于下文所述的阀座件17上方的空间中，进口孔11通过进口19与阀腔16接通。一个圆柱形扩散网18安置在流体进口19中，其轴线朝向垂直方向。

扩散网18的下端部用一个端件33关闭。下端部安放在阀腔的一个突伸部34上。一个扩散网座21用螺纹从上方拧在主体10上，将扩散网18的整体紧固。这扩散网18用隔壁22，分隔为进口孔侧及阀腔侧。在进口孔侧开有开口部23。

在阀腔16的下侧面上，从阀腔16的内表面，用螺纹件安装一个阀座件17。在阀座件17中形成阀孔25，使阀腔16通过出口通道24，与出口孔12相通。阀孔25的设计为：使其截面积在冷凝液流出的方向上，沿轴线逐渐增大。因此将流体的通过阻力减小。

在出口通道24的下部，从主体外侧藉螺纹拧入堵头26，达到流出阀孔25的冷凝液与之相遇的部位。堵头26，尤其是冷凝液流与之相遇的一个平面部位，用比主体10坚硬的材料制造，从而可耐受高速流出阀孔25，并与之冲撞的冷凝液流的腐蚀作用。平面部27的安排，为使流出阀孔25的冷凝液流，与平面部27冲撞后，基本在出口通道24的中心部上前进。即平面部的安排为：由阀孔25的中线39，及伸向在主体10上部的壁厚较大部分处的出口通道24的中心线40，分别与平面部27形成的角α，β彼此相等。

在阀腔16中，容放一个自由状态的用薄不锈钢板制成的空心浮球30。浮球30浮在阀腔16中的冷凝液上，通过浮力随液面升降。

在阀腔16的底表面上，形成两个浮阀座31，32，基本与阀孔25的中线平行。浮阀座用于支持浮球30，当阀孔25关闭时，将其向阀孔25引导。因此，当浮球30因阀腔16中的冷凝液减少而将阀孔25关闭时，浮球30贴靠浮球座31，32，及阀座件17的尖端的三点31′，32′及17′（见图2），实现完全密封状态。

流出进口孔11的冷凝液，从扩散网18的开口部23，进入扩散网18的内部并下降。通过阀腔侧的许多孔的冷凝液扩散，在阀腔16中下降，而诸如尘土等杂质被在网内清除。如需清理扩散网18，则通过拆卸扩散网座21便易于清理。

图号36标示一个双金属条，形成基本为U形的截面。这双金属条用机用螺丝37固定在主体10上。低温时，双金属条36使浮球30与阀座件17分离，开放阀孔25。高温时双金属条后退，达到图2中之状态，从而与浮球30分离。

本发明的上述浮子式凝汽阀运转如下：

从与一个冷凝液产生的部分，诸如蒸汽使用设备连接的进口孔11进入的冷凝液，从开口部23进入扩散网18，在扩散网中下降。由于端部件33与扩散网18的下端部相连，故冷凝液不流入紧接扩散网18下部的阀腔16的空间。冷凝液通过扩散网18的网眼作用，经净化并扩散，从扩散网18的下侧面流入阀腔16，如图2中箭头所示。

于是冷凝液在浮球30上加的冲击力减弱，从而限制了浮球30的震动。

并且，由于冷凝液不在凝聚状态下流入与阀已相近的部分，阀孔附近的流体产生湍流的可能采限制。因此，蒸汽难以混入外流的流体。

此外，由于扩散的下降冷凝液，对浮球30的表面冲击，比垂直通过的浮球30的中心，较接近阀孔25，如图1箭头所示，故不将浮球30向阀孔25压迫。因此，可防止浮球30对阀的开放运转作干扰，于是可将冷凝液稳定排出。

一般而言，在浮子式凝汽阀中，随着浮球30因阀腔16中的冷凝液表面高度，即冷凝液的进流速率而升降，调节阀孔25的开度，从而实现冷凝液的持续排出运转。在本发明的浮子式凝汽阀中，当液面按冷凝液的排出而降低时，浮球30降低，将阀25关闭，阻止冷凝液流出，由于两列阀座31，32平行于阀孔25的中线39形成，故可将阀孔25完全关闭。

当浮球30因浮力而上升，开放阀25时，冷凝液随堵头26的平面部分27，高速流出阀孔25。于是液流方向改变，基本沿出口通道24的中线40伸展。液流在通道24中上升，朝向出口孔12。高速冷凝液流通过这流路后，冲撞出口通道24的厚壁部分，可抑制冷凝液对浮子式凝汽阀寿命的腐蚀作用的影响。

图3中的凝汽阀表示本发明的另一实施方案。一个盖54通过垫片53，用螺栓固定在上部有进口51，下部有出口孔52的主体50上，形成一个阀壳。阀腔56在其内部形成。进口孔51与出口孔52在水平方向上开口，分别设有内螺纹部，供安装管件。将进口孔51与阀腔56接通的流体进的59位于下述的阀座件57的上方的空间中。在流体进口59中形成总宽度的水堰58略向阀腔侧倾斜。水堰58的高度约为进口孔51或流体进口59的直径的一半。水堰的倾斜度最好约相对于垂直线5°至15°，然而不以此为限制。

与图1所示实施方案相似，阀座件57有一个阀孔65，用螺纹件固定在阀腔56的下侧面上。将一个空心浮球70以自由状态放在阀腔56中。阀腔56的底表面上，形成两个阀座71，72，基本与阀孔65的中线平行。于是，当阀腔56中的冷凝液减少，浮球70降低时，将阀孔65关闭，浮球70贴靠阀座71，72和阀座件57尖端的三点71′，72′，57′，达到完全封闭状态。

流出进口孔51的冷凝液由总宽度水堰58阻止，直到达到水堰的高度。当冷凝液的量达到超过水堰的高度、冷凝液越过水堰58被扩散流入阀腔56。为提高冷凝液的扩散效果，可在水堰60的上缘部上设许多槽，如图5所示。

标图号76标示与图1相似的双金属条片。

本发明的上述浮子式凝汽阀运转如下：

将从进口孔51进入的冷凝液储存到总宽度水堰58的高度。以后进入的冷凝液从水堰58上越过，扩散流入阀腔56，如图4所示。

于是冷凝液在浮球70上的冲击力减弱，限制了浮球70的震动。

由于冷凝液不以凝聚方式向下流到靠近阀孔附近的部分，因此阀孔附近的流体中的湍流受到限制。因此，蒸汽难以混入流出的流体。

此外，由于扩散流动的冷凝液，冲击浮球70的表面，比垂直通过图中浮球70的中心较靠近阀孔65，故冷凝液不将浮球压在阀孔65上。因此，可避免浮球70对阀的开启运转的干扰，因此可将冷凝液稳定排出。

Claims (9)

1、一种凝汽阀包括下列各项：

一个有一个进口孔和一个出口孔的阀壳，阀壳内形成有阀腔，

一个阀座件固定在该阀腔的下部上，有阀孔将阀腔与出口孔接通，

一个浮球以自由状态布置在阀腔中，随阀腔中的液高升降，直接将该阀孔开闭，其特征在于在流体进口中设有将冷凝液扩散并向下流的装置，该装置将该进口孔与阀腔接通。

2、如权利要求1之凝汽阀，其特征为该扩散装置为一扩散网。

3、如权利要求1之凝汽阀，其特征为该扩散装置为圆柱形扩散网，在阀腔中垂直放置，该扩散网具有闭合的下端部。

4、如权利要求1之凝汽阀，其特征为该扩散装置为一总宽度水堰。

5、如权利要求1之凝汽阀，其特征为该扩散装置为总宽度水堰，其上端部上有许多不规则形状。

6、如权利要求1至5之凝汽阀，其特征为该扩散装置基本位于该阀孔上方。

7、如权利要求1至5之凝汽阀，其特征有两个阀座在该阀腔的底面上形成，与该阀孔的中线平行。

8、如权利要求1之凝汽阀，其特征为该阀孔通过出口通道与该出口孔相通，一个用硬材料制造的平面件，设置在该阀孔中线与出口通道相交处的部位上，或在该部位上覆盖一个硬材料平面。

9、如权利要求8之凝汽阀，其特征为该阀孔中线与该出口通道中线，分别与该部位形成的角度相等。

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